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Beta分子筛改性聚酰胺复合纳滤膜的制备及其性能研究的任务书
任务书
课题名称：Beta分子筛改性聚酰胺复合纳滤膜的制备及其性能研究
一、研究背景和任务目的
纳滤膜是一种高效的膜分离技术，广泛应用于环保、食品、医药等领域。近年来，纳滤膜的研究重点逐渐从传统陶瓷、聚合物和复合材料纳滤膜转向功能化纳滤膜，以求提高其分离性能和抗衰老性能。而Beta分子筛具有独特的孔隙结构和表面化学性质，广泛应用于分离、催化、吸附等领域，因此将其与聚酰胺等聚合物复合可以制备出具有优异分离性能的复合纳滤膜。
本项目的任务是：以聚酰胺为基材，加入Beta分子筛改性剂制备Beta分子筛改性聚酰胺复合纳滤膜，通过改性剂的优化调配及纳滤膜制备工艺的优化设计，达到纳滤膜分离性能的显著提升；同时对纳滤膜的原材料选择、纳滤膜结构、分离性能等方面进行系统的研究和探讨。
二、研究内容和方案
本项目研究包括以下内容：
1.Beta分子筛改性剂的筛选和性能测试
根据Beta分子筛的应用特性，通过合成、改性、表征等手段，筛选出合适的Beta分子筛改性剂，并对其进行性能测试，包括孔径大小、孔道分布、比表面积等指标。
2.Beta分子筛改性聚酰胺复合纳滤膜的制备及表征
在已筛选出的Beta分子筛改性剂的基础上，将聚酰胺等聚合物与改性剂按一定比例混合后加入溶液中，通过撑撑膜、提拉膜等工艺制备出Beta分子筛改性聚酰胺复合纳滤膜。并通过SEM、AFM、水通量、截留率等指标对纳滤膜进行表征，分析Beta分子筛改性剂在纳滤膜中的作用机理。
3.Beta分子筛改性聚酰胺复合纳滤膜的分离性能测试
采用蛋白质溶液、有机物溶液等常见的分离体系，测试Beta分子筛改性聚酰胺复合纳滤膜的分离性能，包括水通量、截留率、冲洗耐受性等指标。
4.Beta分子筛改性聚酰胺复合纳滤膜的应用实验
选择一些特定的有机物体系，如食品加工废水、医药废水等，进行Beta分子筛改性聚酰胺复合纳滤膜的应用实验，评估其真实应用效果。
三、研究意义和预期结果
1.本项目有利于探究Beta分子筛改性剂在聚酰胺复合纳滤膜中的作用机理，推动功能化纳滤膜的研究和应用。
2.本项目有望开发出优异的Beta分子筛改性聚酰胺复合纳滤膜，以提高其在特定有机物体系中的分离效率和稳定性，优化纳滤膜分离技术。
3.本项目的研究结果对于废水处理、食品加工、医药等领域的水资源管理和保护具有一定的应用价值和社会效益。
四、研究进度安排
第一年：Beta分子筛改性剂筛选和性能测试。
第二年：Beta分子筛改性聚酰胺复合纳滤膜的制备及表征。
第三年：Beta分子筛改性聚酰胺复合纳滤膜的分离性能测试和应用实验。
五、预期经费
本项目总经费预算100万元。
具体包括：研究设备采购费90万元，研究用材料费5万元，研究出差交流费5万元。
六、预期成果形式
本研究的成果主要以SCI论文、国家专利等形式发表，并在相关会议上进行专题报告，并根据研究结果编写研究报告。
七、参考文献
1.P.Muthukumaran,V.S.Kumar,B.S.Donelli,andA.K.Ray,“AreviewonrecentdevelopmentsinthepreparationandstabilityenhancementofpolymericandcompositemembranematerialsforCO2separations,”SeparationandPurificationTechnology,vol.245,pp.116925,2020.
2.Z.Huang,Y.Liang,Q.Shenetal.,“Advancedfunctionalmaterialsbasedonzeolites:fromsynthesistopotentialapplications”,JournalofMaterialsScience,vol.53,pp.6595-6628,2018.
3.J.-W.Jang,M.Wang,H.Zhang,H.Ha,R.Xu,andH.Baek,“Developmentofanti-foulingpolyamidemembraneusingCuBTCmetalorganicframework,”JournalofMembraneScience,vol.499,pp.223-229,2016.